电气火花的模拟系统、方法及电子设备技术方案

本发明专利技术提供了一种电气火花的模拟系统、方法及电子设备，该系统包括：负载电路单元、电火花发生单元、测试单元、数据采集单元以及电火花能量计算单元。其中，电火花发生单元通过内置的传动机构带动电极材料与镉盘接触产生模拟电火花；测试单元用于测试电火花发生单元在产生电火花放电瞬间的电力参数；数据采集单元用于将采集的电力参数传输至电火花能量计算单元中；电火花能量计算单元用于确定电火花发生单元模拟产生的电火花能量。电火花发生单元内置的传动机构带动电极材料与镉盘接触产生模拟电火花，实现了爆炸性和非爆炸性介质环境下的电气设备电路进行模拟测试，提升了安全性，有利于实现更大电流、更高功率的电路电火花安全测试。花安全测试。花安全测试。

【技术实现步骤摘要】
电气火花的模拟系统、方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及电气火灾电路的安全性能测试
，尤其是涉及一种电气火花的模拟系统、方法及电子设备。

技术介绍

[0002]电气化设备在使用中由于线路老化、元件故障及设计缺陷等因素可能会导致电火花的产生，引发火灾爆炸事故，因此需要对电气设备进行火花模拟的安全测试。现有技术中的火花实验装置对被测电路的电流、电压及电感等参数具有严格限制，且需要将电火花放电电极置于充满爆炸性介质的密闭腔室内，使用场景仅仅限制在爆炸性介质环境中；而对于非爆炸性介质环境的电气设备电路、以及更大电流、更高功率的电路电火花安全测试，现有技术中缺少相关实现手段。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电气火花的模拟系统、方法及电子设备，利用模拟系统中的电火花发生单元内置的传动机构带动电极材料与镉盘接触产生模拟电火花，实现了对爆炸性和非爆炸性介质环境下的电气设备电路进行模拟测试，同时提升了安全性；而且负载电路的电流和功率可调，能够模拟产生不同能量大小的开路、断路电火花，有利于实现更大电流、更高功率的电路电火花安全测试。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种电气火花的模拟系统，该系统包括：负载电路单元、电火花发生单元、测试单元、数据采集单元以及电火花能量计算单元；电火花发生单元通过内置的接线柱与负载电路单元的输入端相连接；负载电路单元的输出端与测试单元的输入端相连接；测试单元的输出端与数据采集单元的输入端相连接；将数据采集单元的输出端与电火花能量计算单元相连接；其中，电火花发生单元包括传动机构、电极材料以及镉盘；通过传动机构带动电极材料与镉盘接触产生模拟电火花；负载电路单元，用于通过负载电路单元的负载电流和负载功率对模拟电火花的能量进行调节；测试单元，用于测试电火花发生单元在产生电火花放电瞬间的电力参数；数据采集单元，用于将采集的电力参数传输至电火花能量计算单元中；电火花能量计算单元，用于将采集的电力参数进行计算，确定电火花发生单元模拟产生的电火花能量。
[0005]在一些实施方式中，电火花发生单元，包括：极握、电极材料、镉盘、碳刷以及传动机构；传动机构包括：传动轴、齿轮传动装置以及步进电机；其中，极握与镉盘通过电极材料相接触；极握固定在传动机构的传动轴的一端；传动轴的另一端分别与齿轮传动装置、步进电机相连接；碳刷与传动轴相连接，用于通过电火花发生单元的接线柱与数据采集单元相连接；
电极材料的形状为丝状或片状；电极材料为钨、铜或银。
[0006]在一些实施方式中，传动机构，包括：控制单元、执行机构以及电源；控制单元和执行机构分别与电源相连接；其中，控制单元，用于控制输入至执行机构的PWM信号波形，对执行机构中的步进电机的转速进行控制；执行机构为包含步进电机的齿轮传动机构；电源用于为控制单元以及执行机构供电。
[0007]在一些实施方式中，测试单元包括电压测试单元和电流测试单元；其中，电压测试单元中的用于进行电压测试的元件通过电火花发生单元内置的接线柱与电火花发生单元并联；电流测试单元中的用于进行电流测试的元件的输入端，分别与电火花发生单元以及测试单元相连接，用于进行电流测试的元件的输出端与测试单元的输入端相连接。
[0008]在一些实施方式中，上述电火花能量计算单元计算确定电火花发生单元模拟产生的电火花能量的过程，采用以下算式：，其中，为瞬间电压值；为瞬时电流值；为电火花持续时间；为电火花能量。
[0009]在一些实施方式中，上述负载电路单元中包含的负载电路，为直流负载电路或交流负载电路；其中，直流负载电路中的直流负载为1-100A；交流负载电路的功率范围为10W-10KW。
[0010]在一些实施方式中，上述电火花发生单元模拟产生的电火花，至少包括开路电火花以及断路电火花；开路电火花以及断路电火花的速度为10~200 r/min。
[0011]第二方面，本专利技术实施例提供了一种电气火花的模拟方法，该方法应用于第一方面提到的电气火花的模拟系统，该方法包括：对电气火花的模拟系统中的电火花发生单元的参数进行设置；参数至少包括：负载电路单元的负载电流和负载功率、电气火花的模拟系统中传动机构的转速、电极材料的形状以及材质；将传动机构带动电极材料，电极材料与镉盘接触产生的模拟电火花，将电火花放电瞬间的电力参数传输至电气火花的模拟系统的测试单元中；电气火花的模拟系统的数据采集单元将采集的电力参数传输至电火花能量计算单元中；电气火花的模拟系统的电火花能量计算单元将采集的电力参数进行计算，确定电火花发生单元模拟产生的电火花能量。
[0012]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如第二方面提供的电气火花的模拟方法的步骤。
[0013]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质
上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时实现上述第二方面提到的电气火花的模拟方法的步骤。
[0014]本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供了一种电气火花的模拟系统、方法及电子设备，该系统包括：负载电路单元、电火花发生单元、测试单元、数据采集单元以及电火花能量计算单元；其中，电火花发生单元通过内置的接线柱与负载电路的输入端相连接；负载电路的输出端与测试单元的输入端相连接；测试单元的输出端与数据采集单元的输入端相连接；将数据采集单元的输出端与电火花能量计算单元相连接。电火花发生单元包括传动机构、电极材料以及镉盘，通过传动机构带动电极材料与镉盘接触产生模拟电火花；负载电路单元，用于通过负载电路单元中负载电流和负载功率对模拟电火花的能量进行调节；测试单元，用于测试电火花发生单元在产生电火花放电瞬间的电力参数；数据采集单元，用于将采集的电力参数传输至电火花能量计算单元中；电火花能量计算单元，用于将采集的电力参数进行计算，确定电火花发生单元模拟产生的电火花能量。电火花发生单元内置的传动机构带动电极材料与镉盘接触产生模拟电火花，实现了对爆炸性和非爆炸性介质环境下的电气设备电路进行模拟测试，同时提升了安全性；而且负载电路的电流和功率可调，能够模拟产生不同能量大小的开路、断路电火花，有利于实现更大电流、更高功率的电路电火花安全测试。
[0015]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0016]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电气火花的模拟系统，其特征在于，所述系统包括：负载电路单元、电火花发生单元、测试单元、数据采集单元以及电火花能量计算单元；所述电火花发生单元通过内置的接线柱与所述负载电路单元的输入端相连接；所述负载电路单元的输出端与测试单元的输入端相连接；所述测试单元的输出端与所述数据采集单元的输入端相连接；将所述数据采集单元的输出端与所述电火花能量计算单元相连接；其中，所述电火花发生单元包括传动机构、电极材料以及镉盘；通过所述传动机构带动所述电极材料与所述镉盘接触产生模拟电火花；所述负载电路单元，用于通过所述负载电路单元的负载电流和负载功率对所述模拟电火花的能量进行调节；所述测试单元，用于测试所述电火花发生单元在产生电火花放电瞬间的电力参数；所述数据采集单元，用于将采集的所述电力参数传输至所述电火花能量计算单元中；所述电火花能量计算单元，用于将采集的所述电力参数进行计算，确定所述电火花发生单元模拟产生的电火花能量。2.根据权利要求1所述的电气火花的模拟系统，其特征在于，所述电火花发生单元，包括：极握、电极材料、镉盘、碳刷以及传动机构；所述传动机构包括：传动轴、齿轮传动装置以及步进电机；其中，所述极握与所述镉盘通过所述电极材料相接触；所述极握固定在所述传动机构的传动轴的一端；所述传动轴的另一端分别与所述齿轮传动装置、所述步进电机相连接；所述碳刷与所述传动轴相连接，用于通过所述电火花发生单元的接线柱与所述数据采集单元相连接；所述电极材料的形状为丝状或片状；所述电极材料为钨、铜或银。3.根据权利要求2所述的电气火花的模拟系统，其特征在于，所述传动机构，包括：控制单元、执行机构以及电源；所述控制单元和所述执行机构分别与所述电源相连接；其中，所述控制单元，用于控制输入至所述执行机构的PWM信号波形，对所述执行机构中的步进电机的转速进行控制；所述执行机构为包含步进电机的齿轮传动机构；所述电源用于为所述控制单元以及所述执行机构供电。4.根据权利要求1所述的电气火花的模拟系统，其特征在于，所述测试单元包括电压测试单元和电流测试单元；其中，所述电压测试单元中的用于进行电压测试的元件通过所述电火花发生单元内置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：段云，孙永夺，葛文超，王真，
申请(专利权)人：北京北矿亿博科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：